制订机械加工工艺规程的方法步骤

第１节

基本概念第２节制订工艺规程的方法步骤第一章机械加工工艺规程

机械加工工艺第３节工艺尺寸链1．工艺规程是指导生产的主要技术文件合理的工艺规程在（工艺）理论和实践（经验）相结合的基础上制订的。按工艺规程进行生产，可保证产品质量、提高生产效率和降低成本。所以，一切生产人员必须严格执行。2．工艺规程是组织生产和管理的基本依据3．工艺规程是进行技术改造的基本资料§2.1机械加工工艺规程的制订一、工艺规程的作用机械加工工艺：工艺规程二、制订工艺规程的方法及步骤（一）零件图的工艺性分析

1．分析(审查)零件图是否完整正确一、工艺规程的作用机械加工工艺：工艺设计2．审查零(备)件材料是否恰当材料：T8机械加工工艺：工艺设计①各要素的形状应尽量简单,面积应尽量小，规格应尽量标准和统一。②刀具能正常工作（易进入,退出和顺利通过加工表面）。如左图，双联斜齿轮齿圈间轴向距离很小，小齿轮不能滚，只能插，但插斜齿轮需专用螺旋导轨，因而结构工艺性不好。③加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。④减少刀具或工件装夹次数，提高工效。3．审查零件结构的工艺性⑴零件结构的组成及特点⑵零件结构要素的工艺性机械加工工艺：工艺设计下图列出最常见的零件结构要素的工艺性实例，供分析时参考。机械加工工艺：工艺设计机械加工工艺：工艺设计确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法1．毛坯类型及特点⑴铸件⑵锻件⑶棒料⑷焊接件⑸冷冲压件2．毛坯的选择（种类的选择）⑴根据图纸要求选

⑵根据零件的功能选

⑶根据生产类型选

⑷具体生产条件选

（二）确定毛坯铸铁成本低廉，流动性、吸振性、耐磨性、加工性均较好；强度相对较低。宜做形状复杂的毛坯强度高，宜做强度要求高、形状简单的毛坯成本相对较低，强度较高，宜做强度要求不高的轴类零件的毛坯制造周期短；抗震性差，热变形大。宜做工期紧，批量不大的毛坯接近成品，质量高；但冲模昂贵，多用于大批量生产机械加工工艺：确定毛坯总的要求是：减少肥头大耳，实现少无屑加工。⑴为使加工时工件安装稳定可靠，有些铸件需铸出工艺搭子（如课本P115图6-7），工艺搭子在加工后一般均应切除。3．毛坯形状和尺寸的选择电动机端盖毛坯车床小刀架机械加工工艺：确定毛坯⑵轴瓦、开合螺母外壳等一些分离件应先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切开分离。机械加工工艺：确定毛坯⑶为为提高高生生产产率率，对对于于类类似似右右图图的的斜垫垫圈圈等等小小件件，可可将若若干干件件先先合合成成一一个个毛毛坯坯，加加工工到到一一定定阶阶段段后后再再切切开开分分离离。。机械械加加工工工工艺艺：：确确定定毛毛坯坯⑷为为便于于装装夹夹，对对于于垫垫圈圈一一类类的的件件应应多多件件合合成成一一个个毛毛坯坯，，经经加加工工后后再再切切开开分分离离。。机械械加加工工工工艺艺：：确确定定毛毛坯坯1.基准的的概念和分类类零件是由若干干表面组成，，各表面之间间都有一定的的尺寸和相互互位置要求。。用以确定零零件上点、线线、面间的相相互位置关系系所依据的点点、线、面称称为基准。基准按其作用用不同，可分分为设计基准和工艺基准两大类。工艺基准按用用途不同，又又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。（三）选择定定位基准机械加工工艺艺：定位基准准的选择设计图样上所所采用的基准准称为设计基准。轴心线是外圆圆表面Ⅰ、ⅡⅡ的设计基准准轴心线是小平平面Ⅲ的设计计基准（1）设计基基准机械加工工艺艺：定位基准准的选择（2）工艺基基准在工艺中采用用的基准称为为工艺基准。。工序基准工序图上用于于确定加工面面尺寸、形状状、位置所用用的基准.装配基准：装配时用以确确定零件在部部件或产品中中位置的基准准。定位基准加工时使工件件在机床或夹夹具中占据正正确位置所用用的基准.测量基准：测量时所采用用的基准。机械加工工艺艺：定位基准准的选择在起始工序中中，只能选择择未经加工的的毛坯表面作作定位基准，，这种基准称称为粗基准。用加工过的表表面作定位基基准，则称为为精基准。机加工工艺路路线拟定后，，就要对每一一工序进行设设计，具体包包括选择每一工序序的定位基准准，确定每一工工步的加工余余量、计算工工序尺寸及公公差、选择机机床及工艺装装备、确定切切削用量及计计算工时定额额等内容。本本节先介绍定定位基准选择择。定位基准又分分粗基准和精基准。机械加工工艺艺：定位基准准的选择2.粗基准的的选择（1）非加工工表面原则（4）只使用用一次的原则则（5）表面平平整光洁原则则当工件上有多多个不加工面面与加工面之之间有位置要要求时，则应应以其中要求求较高的不加加工面为粗基基准。（3）重要表表面原则（2）余量最最小原则粗基准选择的的要求应能保保证加工面与与不加工面之之间的位置要要求和合理分分配各加工面面的余量，同同时要为后续续工序提供精精基准。可按按下列原则选选择：机械加工工艺艺：定位基准准的选择若用底面1定定位，加工台台阶2时，∵∵定位基准与与设计基准不不重合，设加加工台阶2时时的加工误差差为Δ加，则即尺寸h的变变动范围不只只是加工误差差Δ加，还包括顶面面3的尺寸公公差δh，δh是∵基准不重重合带入的，，∴叫基准不不符误误差。。，在设计时时，标注尺尺寸应应考虑虑加工工工艺艺的需需要，，尽可可能从从定位位基准准开始始标注注，加工时，可直接接使用用设计计基准准作为为定位位基准准，可可以消消除因因基准准不重重合而而产生生的误误差。。即要符合合基准准重合合的原原则。3.精精基准准的选选择（1））基准准重合合原则则选择精精基准准时,应能能保证证加工工精度度和装装夹可可靠方方便,可按按下列列原则则选。。hmin＝hhmax＝h+δH+Δ加采用设设计基基准作作为定定位基基准称称为基准重重合用加工工过的的表面面作定定位基基准，，则称称为精精基准准∴δh＝hmax-hmin＝＝δH+ΔΔ加机械加加工工工艺：：定位位基准准的选选择（1））基准准重合合原则则（2））基准准统一一原则则在工件件的加加工过过程中中尽可可能地地采用用统一一的定定位基基准称称为基基准统统一原原则（（也称称基准准单一一原则则或基基准不不变原原则））工件上上往往往有多多个表表面要要加工工，会会有多多个设设计基基准。。要遵遵循基基准重重合原原则，，就会会有较较多定定位基基准，，因而而夹具具种类类也较较多。。为了了减少少夹具具种类类，简简化夹夹具结结构,可没没法在在工件件上找找到一一组基基准,或者者在工工件上上专门门设计计一组组定位位面，，用它它们来来定位位加工工工件件上多多个表表面，，遵循循基准准统一一原则则。注意：“基准统统一”和和“基准准重合””是两个个不同的的概念。。“基准准重合””是针对对一个工工序的某某一加工工而言，，可避免免该加工工要求的的ΔB；而“基基准统一一”是对对几个工工序或整整个工艺艺过程而而言，采用“基基准统一一”原原则时不不一定没没有ΔB。3.精基基准的选选择机械加工工工艺：：定位基基准的选选择（1）基基准重合合原则（2）基基准统一一原则（3）大大、精、、稳原则则尽可能选选择面积积较大、、精度较较高的表表面作定定位基准准。保证证装夹稳稳定可靠靠、夹具具结构简简单、操操作方便便（4）自自为基准准原则（5）互互为基准准原则3.精基基准的选选择机械加工工工艺：：定位基基准的选选择精、粗基基准选择择的各条条原则，，都是从从不同方方面提出出的要求求。有时时，这些些要求会会出现相相互矛盾盾的情况况。甚至至在一条条原则内内也会存存在相互互矛盾的的表面。。这就要要求全面面辩证地地分析，，分清主主次，解解决主要要矛盾。。关于工艺艺路线的的拟定，，目前还没没有一套套精确的的计算方方法或固固定的办办法，而是采采用经过过生产实实践总结结出的一一些带有经验验性和综综合性的的原则。（四）拟拟定定工艺路路线编制工艺艺规程大大体分两两步：一是拟定定加工工工艺路线线二是确定定工序尺尺寸、选选定设备备与工艺艺装备、、制订切切削规范范和工时时定额其中拟定工艺艺路线是制订工工艺规程程的关键键一步。。机械加工工工艺：：工艺设设计1.表面加加工方法法的选择择总要求是是：要满满足加工工质量、、生产率率和经济济性要求求。（１）加加工经济精度度和经济粗糙糙度的概念经济精度度（经济表表面粗糙糙度）(见课本本P83)是指指在正常常加工条条件下（（采用符符合质量量标准的的设备、、工艺装装备和标标准技术术等级的的工人，，不延长长加工时时间）所所能达到到的加工工精度（（表面粗粗糙度））。机械加工工工艺：拟定定工艺路线线（２）选择择加工方法法时考虑的的因素１）工件材料的的性质２）工件的形状状和尺寸淬火钢精加工用磨磨削,有色金属的精加工要要用高速精精细车或精精细镗（金金刚镗）如IT7的孔孔可分别用用镗、拉、铰、磨；平面，可分分别用铣、刨、磨的加工方法如表面纹路路方向的要要求，铰削削和镗削孔孔的纹路方方向与拉削削的纹路方方向不同，，应根据设设计的特殊殊要求选择择相应的加加工方法应充分利用现有设设备和工艺艺手段，有时，因因设备负荷荷的原因，，需改用其其它加工方方法３）生产类型４）具体生产条条件５）特殊要求平面和孔在在大量生产中中采用拉削削。单件小小批生产则则采用刨削削、铣削平平面和钻、、扩、铰孔孔机械加工工工艺：拟定定工艺路线线2.划分加工阶阶段加工质量要求较较高时，都都应划分阶阶段。一般可分为为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。（1）各加加工阶段的的主要任务务1）粗加工工阶段2）半精加加工阶段3）精加工工阶段其任务是切切除毛坯大大部分余量量，使毛坯坯接近成品品的形状和和尺寸其任务是留留下精加工工余量后使使主要表面面达到一定定的精度，，为精加工工（如精车车、精磨））做好准备备。并完成成一些次要要表面的加加工，如扩扩孔、攻螺螺纹、铣键键槽等。其任务是保保证各主要要表面达到到规定的精精度和表面面粗糙度。。机械加工工工艺：拟定定工艺路线线另外有些零零件加工中中还有：●光整加工工阶段●超精密加加工阶段●荒加工阶段主要目的是是获得很高高的尺寸精精度、降低低表面粗糙糙度或使其其表面得到到强化。一般不用来来提高位置置精度。其任务是保保证各主要要表面达到到规定的精精度和表面面粗糙度。。当毛坯余量特特别大，表表面非常粗粗糙时，为能提提高毛坯质质量、及时时发现毛坯坯缺陷，减减少运输量量，在粗加加工阶段前前还有荒加工阶段。荒加加工阶段常常在毛坯制制造车间进进行。机械加工工工艺：拟定定工艺路线线２.划分加加工阶段的的原因上述划分加加工阶段并并应用时要要灵活掌握（１）保证证加工质量量（２）有利利于合理使使用设备（３）便于于安排热处处理工序（４）便于于及时发现现毛坯缺陷陷（５）保护护精加工和和光整加工工过的表面面工件加工划划分阶段后后，粗加工工造成的加加工误差，，可通过半半精加工和和精加工逐逐步得到纠纠正，保证证加工质量量。划分加加工阶阶段后后，就就可充充分发发挥粗粗精加加工设设备的的特点点，避避免以以精干干粗，，做到到合理理使用用设备备。热处理理引起起的变变形又又可在在精加加工中中消除除，使使冷热热加工工工序序配合合得更更好。。毛坯的的各种种缺陷陷，粗粗加工工时即即可发发现，，便于于处理理，以以免造造成工工时和和费用用的浪浪费。。机械加加工工工艺：：拟定定工艺艺路线线（五））确定定工序序集中中与分分散的的程度度１.工工序集集中和和工序序分散散的概概念２.工工序集集中和和工序序分散散的特特点３.工工序集集中与与工序序分散散的选选用４.CNC机床床划分分工序序的方方法（1））刀具集集中分分序法法（2））粗、精精加工工分序序法（3））按加工工部位位分序序法单件小小批用用工序序集中中；大大批大大量生生产用用工序序分散散或工工序适适当集集中。目前前发发展展趋趋向向为为工工序序集集中中，，CNC机机床床上上加加工工工工序序十十分分集集中中采用高高效效专专用用设设备备及及工工装装，装夹夹次次数数少少，生产产率率高高；设备备及工装装结结构构复复杂杂，投投资资大大采用通用用设备及及工装，调整简单和维修方方便，易易适应产产品更换换。机械加工工工艺：：拟定工工艺路线线（六）加加工顺序序的安排排（1）基基准先行行（2）先先面后孔孔（3）先先主后次次（4）先先粗后精精、粗精分开开综上所述述,一般机械加加工的顺顺序是:先加工工精基准准→粗加加工主要要面→精精加工主主要面→→光整加加工主要要面→超超精加工工主要面面,次要要面的加加工穿插插在各阶阶段间进进行。１.机械械加工工工序的安安排原则则选为精基基准的表表面，应应安排在在起始工工序先进进行加工工，以便便尽快为为后续工工序的加加工提供供精基准准因为平面面的轮廓廓平整，，安放和和定位比比较稳定定可靠，，若先加加工好平平面，就就能以平平面定位位加工孔孔，保证证平面和和孔的位位置精度度先加工主主要表面面、主要要孔，后后加工次次要表面面、次要要孔机械加工工工艺：：工序设设计２.热处处理工序序的安排排机械加工工工艺：：工序设设计常用热处理方法名称定义应用退火将工件加热到相变温度以上保温一段时间，然后缓慢冷却（一般为炉冷）1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能；2..消除内应力。正火加热到相变温度以上保温一段时间，然后空冷用于低、中碳钢细化组织，增强硬度和韧性，减少内应力，改善切削加工性能淬火加热到相变温度以上保温一段时间，然后快速冷却1.提高硬度和耐磨性2.提高强度回火加热到相变温度以下保温一段时间，然后空冷或油冷1..降低淬火后的脆性，.消除内应力2.提高钢的塑性和冲击韧性调质淬火后的高温回火获得很高的韧性和足够的强度使其具有良好的综合机械性能渗碳将工件放入渗碳介质（固体、气体或液体）中，加热到900~950℃，保温，使碳原子渗入表层渗碳后进行淬火可使零件表层具有高的硬度和耐磨性而心部保持原有的韧性和塑性氮化向工件表层渗入氮原子形成氮化层的过程提高表层硬度和耐磨性，以提高疲劳强度和抗腐蚀性。因氮化低（500~560℃），变形很小，氮化后只需精磨或研磨即可２.热处处理工序序的安排排退火：用用于高碳碳钢、合金钢等等，降低低硬度，，便于切削削；正火：用用于低碳碳钢，提高硬度度，便于于切削；；调质：淬淬火后高高温回火火预备热处理最终热处理去除内应力处理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除内应力位置：半精加工后精加工前目的：提高表面强度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除内应力，防止变形、开裂。淬火、渗渗碳、氮氮化等自然时效效人工时效效机械加工工工艺：：工序设设计毛坯热处理工工序的位位置安排排粗加工半精加工工精加工精磨细磨调质退火正火时效高频淬火火淬火氮化人工时效效渗碳淬火火机械加工工工艺：：拟定工工艺路线线３.辅助助工序的的安排检验去毛刺倒棱防锈去磁平衡清洗辅助工序序安排不不当或遗遗漏，将将会给后后续工序序和装配配带来困困难，影影响产品品质量